عمرو صبحي يكتب: الخيال بات حقيقة.. طائرات الجو تنافس الـ "Taxi" قريبا

قد نسخر من قوة إبداعنا الهندسي ونستفيد من الخيال المبدع في مجال الصناعات الجوية واستخدام الطيران الآمن والفعال لجعل السفر بسيارة تتحول إلى الجو مقلعة في المناطق الحضرية، وتسليم الطرود بدون طيار، وجميع أشكال الطيران الكهربائي والمستقل أمرا ممكنا.

ستؤدي الابتكارات في صناعة الطيران قريبًا إلى اعتماد وتشغيل فئة جديدة من الطائرات تسمى مركبات الإقلاع والهبوط العمودي الكهربائية (eVTOLs)، والتي سيتم تشغيلها بالتقنيات الكهربائية والهجينة.

سيؤدي إدخال هذه الطائرات الجديدة إلى تمكين عمليات التنقل الجوي الحضري داخل المدن  (/ Urban air mobility UAM) من النمو إلى نطاق غير مسبوق. ونتيجة لذلك، قد تفتح عمليات UAM خيارات  جديدة وفرصًا اقتصادية للمجتمعات الحضرية والإقليمية. يشير التحليل الأخير وطبقا لما وصلت الي التجارب  إلى أنه من المتوقع أن يؤدي UAM إلى 10.1 مليون رحلة سنوية بحلول عام 2040 في سيناريو استيعاب متوسط في بعض الدول التي ستشغلها.

كما سيؤدي النمو الجديد لصناعة  الطائرات UAM إلى تقديم أنواع جديدة من الطائرات والبنية التحتية الداعمة.

ستعرض طائرات UAM خصائص تشغيلية فريدة لا يغطيها حاليًا نظام إدارة الحركة الجوية (ATM) الحالي و من المتوقع أن تتكامل عمليات UAM مبدئيًا مع بيئة إدارة الحركة الجوية الحالية. ومع ذلك، فإن الزيادة المتوقعة في كثافة حركة  الجويه  وتكرارها، بالمقارنة مع الأحمال الحركة الجوية الحالية، والحاجة إلى مركبات UAM للعمل في ظروف الأرصاد الجوية الآلية (IMC)، ستشكل تحديات تشغيلية فريدة من نوعها. 

علاوة على ذلك، قرب العمليات من المناطق السكنية والماهولة الحضرية كالمدن الكبري  والتجمعات السكنية المتحضرة مما يزيد من أهمية قبول المجتمع للفكرة . الجدير بالذكر هنا  تعاون شركة EmbraerX وAirservices Australia في تطوير مفهوم العمليات(CONOPS) لإدارة مركبات UAM الجوية – وهو مفهوم يسمى إدارة الحركة الجوية الحضرية (UATM). يوضح CONOPS كيفية إدارة حركة  تلك الطائرات داخل محيط المجتمع الحضري بعيدا عن استخدام المطارات بشكلها التقليدي المعروف ومسارات دخولها وخروجها .

يمكن تسليم عمليات UAM الأولية بشكل آمن اليوم ضمن إمكانات إدارة الحركة الجوية الحالية وبنيتها الاساسية وتوسيع نطاقها بمرور الوقت من خلال تنفيذ خدمات UATM.

ستقوم خدمات UATM بدمج عمليات UAM في المجال الجوي المنخفض الارتفاع .وقد تتضمن الServiceسمات الأداء الرئيسية لبيئة UAM بما في ذلك السلامة وكفاءة الطيران والسعة وخدمات الاقتراب والهبوط والمغادرة.

ويتم ضمان  المرونة والقدرة على التنبؤ بتلك الحركة بشكل خاص وتعظيمها بشكل عام . بدون نظام مناسب لإدارة حركة UAM، سيتم تقييد نمو صناعة UAM، مما يحد من فوائد UAM لكل من الصناعة والمجتمع.

قامت شركة Collaboratiبإجراء عمليات محاكاة بشرية وفي وقت سريع لبدء التحقق من صحة مفاهيم تشغيل التنقل جوا وسط المدن وفي نطاق المسافات الصغيرة. وقد حدد تحليل عمليات المحاكاة هذه أنه في بعض المواقع، ستصبح مفاهيم إدارة الحركة الجوية الحالية غير كافية لإدارة عمليات UAM الجديدة. بالإضافة إلى ذلك، تشير النتائج إلى أن خدمات UATM تتمتع بمزايا السلامة وكفاءة الطيران والقدرة على التنبؤ.

يقدم علم العمليات الجوية نظرة عامة على المفهوم التشغيلي لـ UATM ويتضمن أقسامًا فرعية عن كل خدمة من خدمات UATM التي تدعم عمليات UAM.

تدعم مجموعة خدمات UATM تحقيق هدف UATM. تقوم خدمتان أساسيتان لـ UATM بإعداد بيئة UATM للتشغيل:
- تصميم المجال الجوي والإجراءات
- تبادل المعلومات
بالإضافة إلى ذلك، توفر أربع خدمات UATM التشغيلية القدرة على عمليات UAM اليومية:

– تخطيط الطيران والترخيص
– إدارة التدفق
- الإدارة الديناميكية للمجال الجوي
- مراقبة المطابقة

لن تكون جميع الخدمات التشغيلية (مثل الإدارة الديناميكية للمجال الجوي) مطلوبة لدعم العمليات الأولية لمركبات UAM. سوف تتطور  خدمات UATM مع زيادة تعقيد حركة  UAM أو كثافتها. وسوف تتطور كل خدمة في مرحلة النضج بوتيرة تتناسب مع نمو العمليات؛ أي أن بعض الخدمات ستحقق مستويات عالية من التنفيذ . وبالضرورة ستعتمد الخدمات التشغيلية الضرورية ومستوى  تنفيذها في كل أفق UATM على الاحتياجات الفريدة لكل بيئة مجال جوي.

ان إجراءات الدعم التي تعمل على زيادة أداء المجال الجوي المنخفض الارتفاع low level networkبشكل استراتيجي وتقليل أي تأثير إضافي على مراقبة الحركة الجوية الحالية والعمليات التجريبية.

ستأخذ الخدمة في الاعتبار الطبيعة الفريدة لاحتياجات وإجراءات المجال الجوي UAM لاستيعاب UAM داخل المجال الجوي المنخفض المستوى. ستتضمن المتطلبات أو الحلول الفريدة ما يلي:

- المناطق الانتقالية ؛ نقاط الدخول والخروج حول المناطق الانتقالية؛ الوصول والمغادرة ومسارات الاقتراب الفاشلة ؛ النظر في مختلف العوائق المختلفة على مسافة قريبة؛
- إجراءات الملاحة  في المجال الجوي الخاضع للمراقبة في ظل ظروف  الرؤية VFR
- تصميم وتنفيذ ممرات UAM مخصصة داخل المجال الجوي الخاضع للرقابة والإجراءات التي تقلل من مشاركة/عبء العمل في مراقبة الحركة الجوية
- تصميم ونشر طرق UAM داخل المجال الجوي غير الخاضع للرقابة لتقليل احتمالية التعارضات مع مشغلي VFR الآخرين والتضاريس والعوائق
- النظر في مخاطر السلامة كجزء من ممر UAM وتصميم المسار من خلال تقنيات مثل النمذجة الكمية لمخاطر الاصطدام (CRM)
- تصنيفات جديدة للمجال الجوي أو إعادة تصنيف المجال الجوي الحالي لاستيعاب الكثافة المتزايدة لعمليات UAM.
– منع تعارض عمليات UAM إلى أقصى حد ممكن من عمليات المجال الجوي الحالية، بما في ذلك قواعد الطيران الآلي رحلات (IFR)
– اعتبارات المجتمع فيما يتعلق بتخفيف الضوضاء والمخاطر الأرضية والتلوث البصري
– إجراءات العمليات الطارئة

واخيرا وليس اخراً ، ستحتاج أنظمة إدارة حركة الجوية لأنظمة الطائرات  بدون طيار والطائرات التقليدية إلى التفاعل مع بعضها البعض، أو أن تكون متكاملة، لدعم منع التعارض، والوعي المشترك بالموقف، واتخاذ القرارات التعاونية.

المصدر: صدى البلد